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ALMA 观测两处孔雀形气体云,暗藏大、小麦哲伦云曾暴力碰撞的证据

2024-12-28 204


面对辽阔空旷的宇宙,银河系幸运地有大、小麦哲伦云 2 个矮星系当邻居。但邻居当久了冲突也不会少,科学家最近就利用 ALMA 发现大、小麦哲伦云曾大打一场的证据:留下像孔雀形状的气体云,内部孕育了数个年龄相仿的新生巨大恒星。

大麦哲伦云(LMC,也称大麦哲伦星系)、小麦哲伦云(SMC,也称小麦哲伦星系)是两个形状不规则的矮星系,由于都围绕着银河系运转,因此也被当成银河系的卫星星系。

在宇宙中,星系间彼此的距离都很远,偶尔有一些星系在移动途中跟其他星系发生擦撞,但要像银河系跟大麦哲伦云、小麦哲伦云这样当长久的邻居就不可多得,虽然之前有研究指出,大麦哲伦云也将在 20 亿年后撞向银河系,并且可能唤醒银河系的超大质量黑洞人马座 A*,届时大麦哲伦云是否还能维持星系形状很难讲。

先撇去邻居未来的命运不讲,大麦哲伦云本身也存有丰富气体和星际物质,且内部正在经历明显的恒星形成活动,原因可能是大麦哲伦云受到银河系潮汐力影响。科学家知道恒星形成自塌缩的分子云,但大量物质如何堆积到一个小区域、形成质量比太阳质量大 10 倍以上的巨大恒星,科学家还不太了解。

于是最近两个日本天文团队,使用阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(ALMA)仔细观察了大麦哲伦云内名为 N159 的恒星形成区域,受惠于 ALMA 的高分辨率,研究人员获得了 N159E-Papillon 云和 N159W-South 云两个子区域非常详细的图像。

▲ 大哲伦云的 N159 恒星形成区域。

科学家分析后发现了不寻常之处:这两个云虽然相距 150 光年,但结构看起来非常相似,都呈现扇形的气体细丝向北延伸,中枢位于最南端,看起来就像孔雀开屏;此外,细丝结构中还有数颗新生巨大恒星,年龄也都相仿。

其中一篇新研究领导者、日本国立天文台研究员 Kazuki Tokuda 对此表示,星系之间相互作用为大质量恒星形成提供了理想环境,由于巨大引力拉扯,星系中的云被搅拌并相互碰撞。

另一篇新研究领导者、名古屋大学天文学家 Yasuo Fukui 团队曾在 2017 年发表一篇论文假设,2 亿年前,大、小麦哲伦云曾经相遇碰撞并引发大量气体流动,现在新研究加以佐证理论,电脑模拟也表明两个星系碰撞后,在短时间内形成了大量丝状结构。

这些研究能帮助我们理解大质量星团的由来,以及星系相互作用对巨大恒星形成的重要性。两篇新论文都发表在《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)。

  • Two Cosmic Peacocks Show Violent History of the Magellanic Clouds
  • These vivid peacock clouds were created by violent galactic interactions

(图片来源:ALMA)

延伸阅读:

  • 20 亿年内大麦哲伦云将撞上银河系,唤醒中心超大质量黑洞
2019-11-16 08:04:00

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